3. Засоби вимірювальної техніки.

3.1. Класифікація засобів вимірювальної техніки.

Засобом вимірювальної техніки називають технічний засіб, який застосовується під час вимірювань і має нормовані метрологічні характеристики. Згідно з ДСТУ 2681-94 до засобів вимірювальної техніки належать засоби вимірювань та вимірювальні пристрої.

Засобами вимірювань є: вимірювальні прилади, реєструвальні прилади, вимірю­вальні канали, вимірювальні установки, вимірювальні системи, кодові засоби вимі­рювань.

Вимірювальні пристрої - це міри (фізичних величин), компаратори, вимірювальні перетворювачі, обчислювальні компоненти.

Засобом вимірювань називають засіб вимірювальної техніки, який реалізує проце­дуру вимірювань, зокрема вимірювальний прилад - це засіб вимірювань, в якому ство­рюється візуальний сигнал вимірювальної інформації, а реєструвальний прилад - засіб вимірювань, в якому реєструється сигнал вимірювальної інформації.

Вимірювальна установка - сукупність функціонально об'єднаних засобів вимі­рювальної техніки та допоміжних технічних засобів (стабілізуючих, перемикаючих, регулюючих), призначена для одержання вимірювальних сигналів, придатних для без­посереднього сприймання вимірювальної інформації спостерігачем. Це - наприклад, установка для досліджень феромагнітних матеріалів, установка для перевірки ампер­метрів тощо.

Вимірювальний канал є сукупністю засобів вимірювальної техніки, засобів зв'язку та інших технічних засобів, призначеною для створення сигналу вимірювальної інфор­мації про одну вимірювану фізичну величину.

Під вимірювальною системою розуміють сукупність вимірювальних каналів, ви­мірювальних пристроїв, об'єднаних для створення сигналів вимірювальної інформації про декілька вимірюваних фізичних величин.

Вимірювальна інформаційна система (ВІС) - це сукупність засобів вимірювальної техніки, засобів контролю, діагностування та інших технічних засобів, об'єднаних для створення сигналів вимірювальної інформації та інших видів інформації.

Засіб вимірювань, в якому створюється кодовий сигнал вимірювальної інформації, називають кодовим засобом вимірювань, або аналого-цифровим перетворювачем.

Вимірювальний пристрій, що реалізує відтворення та (або) збереження фізичної величини заданого розміру є мірою цієї величини, а вимірювальний пристрій, що реалі­зує порівняння однорідних фізичних величин - компаратором.

Вимірювальним перетворювачем називають вимірювальний пристрій, що реалізує вимірювальне перетворення, тобто перетворення вхідної фізичної величини у функціонально з нею зв'язану вихідну величину. Особливістю вихідних сигналів вимірювальних пере­творювачів має бути зручність їх передачі, подальшого перетворення, оброблення, збе­рігання.

Вимірювальний пристрій, що є сукупністю засобів обчислювальної техніки та програмного забезпечення і виконує обчислювальні операції під час вимірювань, нази­вають обчислювальним компонентом (компонентом засобу вимірювань) або числовим вимірювальним перетворювачем.

3.2. Структура засобів вимірювань.

Кожний засіб вимірювань є технічним засобом певної структури. Ступінь склад­ності засобу вимірювань визначається характером та кількістю перетворень, необхідних для перетворення інформативного параметра вхідного сигналу в інформативний пара­метр вихідного сигналу. Всі ці проміжні перетворення здійснюються перетворювальни­ми елементами і засновані на певних фізичних ефектах, які забезпечують своїм поєднан­ням роботу засобу вимірювань. Принципом дії засобу вимірювань називають фізичний принцип, покладений в основу його побудови. Він часто відображається у назві засобу вимірювань, наприклад, електродинамічний амперметр, теплоелектричний вольтметр.

Сукупність всіх відповідним чином з'єднаних перетворювальних елементів засобу вимірювань називають його вимірювальним колом.

З точки зору чутливості важлива роль першого перетворювального елемента у колі перетворення. Та його частина, що перебуває під безпосереднім діянням вимірюва­ної чи перетворюваної величини, називається чутливим елементом. Наприклад, чутли­вим елементом терморезистивного термометра є терморезистор.

Вимірювальні кола засобів вимірювань зображають графічно їх схемами - струк­турними, функціональними і принциповими.

Структурною схемою вимірювального кола засобу вимірювань називається схема, що відображає його основні функціональні частини (структурні елементи), їх призна­чення та взаємозв'язки. Ступінь диференціації структурної схеми на структурні елемен­ти, що зображаються переважно прямокутниками, визначається призначенням схеми.

Рис. 3.2. Узагальнена структурна схема ВІС.

Структура вимірювальної інформаційної системи (ВІС), враховуючи склад техніч­них засобів, що створюють ВІС, а саме: засобів вимірювальної техніки, засобів контро­лю та технічного діагностування, засобів розпізнавання образів, може бути зображена як нарис. 3.2, де: 1 - вимірювальна части­на ВІС, до скла­ду якої входять первинні вимірювальні перетворювачі, комутатори, міри і установки, компаратори, аналого-цифрові перетворювачі тощо; 2 - пристрій математичного опрацювання вимірювальної інфор­мації; 3 - пристрій передачі та зберігання вимірювальної інформації; 4 - пристрої відображення вимірювальної інформації (індикація, друк, перфорація, графіки тощо); 5 - пристрій автоматичного керування роботою ВІС.